布里尔红10B纺织染料的降解：椰壳生物炭固定细菌与水葫芦介导的Ag/ZnO纳米颗粒的对比研究

《ACS ES&T Water》：Degradation of Brill Red 10B Textile Dye: A Comparative Study of Coconut Husk Biochar Immobilized Bacteria and Eichhornia crassipes-Mediated Ag/ZnO Nanoparticles

　　

摘要

本研究探讨了利用四种可持续处理方法处理纺织废水中的亮红10B染料的问题：枯草芽孢杆菌介导的生物降解、椰壳生物炭吸附、固定化细菌系统以及绿色合成的Ag/ZnO纳米粒子。从纺织废水中分离出了7种细菌，对其进行了鉴定，在优化条件下，BRDB 3菌株可使染料降解率达到75.2%。通过600°C热解法制备的椰壳生物炭能在1小时内将低浓度下的染料完全去除。固定化的BRDB 3和BRDB 4菌株分别能使染料降解85.07%和78.85%。用水葫芦提取物合成的Ag/ZnO纳米粒子在阳光下20分钟内就能使染料降解80%。在实际纺织废水中，CHB是最有效的吸附剂，其去除率为91.6%，其次是固定化的BRDB 3，去除率为83.27%，而Ag/ZnO纳米粒子的效果则处于中等水平，为32.11%。GC–MS分析表明，Ag/ZnO纳米粒子能够破坏分子结构，生成多种低分子量化合物。相比之下，椰壳生物炭和固定化细菌处理方法虽然也能实现较高的降解率，但会留下一些难以分解的高分子量残留物。这些研究结果显示出Ag/ZnO纳米粒子具有较好的催化性能，同时也强调了将生物处理方法和吸附方法结合使用对于有效净化纺织废水的重要性。